当家做组能源篇  

风之林

1⃣️选址概述：

东方市属热带季风海洋性气候，日照充足，年平均气温25℃，风能资源极其丰富。这里物华天宝，有酸豆青梅、沉香花梨等珍奇林木数百种，素有“世界花梨看中国，中国花梨在海南，海南花梨数东方”之美誉。

2⃣️主要能源——风能：

1.原因：海南东方市在非台风期的风速较高且稳定，基本没有无风天。季风特性明显，每年11月至翌年3月盛行北风和东北风，4月至10月盛吹西风和西南风。年平均风速为4.8米/秒，为海南全岛之最。

2.如何利用：H型垂直轴风力发电机。

优点

垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风，在这点上相对于水平轴发电机是一大优势，它不仅使结构设计简化，而且也减少了风轮对风时的陀螺力（考虑到世界的空间利用，传统水平轴发电机扇叶占用面积太大，且不利于与房屋的结合）。

技术原理

该技术采用空气动力学原理，针对垂直轴旋转的风洞模拟，叶片选用了飞机翼形形状，在风轮旋转时，它不会受到因变形而改变效率等；它用垂直直线4-5个叶片组成，由4角形或5角形形状的轮毂固定、连接叶片的连杆组成的风轮，由风轮带动稀土永磁发电机发电送往控制器进行控制，输配负载所用的电能。

该技术原理根据空气片条理论，实际计算可选取垂直风机旋转轴的切面进行计算模型，按叶片实际尺寸，每个叶片的旋转轴心距离为N米；用CFD技术进行模拟气动系数计算，计算原理采用离散数字方法求解翼形断面的气动力，用网格方法对雷诺数流动涡量分布比较形成高雷诺数下对Navier-Stokes方程进行数字模拟计算的原理结果。

采用稀土永磁材料发电的原理，配套与空气动力学原理的风轮，采用直驱式结构进行旋转发电。

功率特性

根据H型风力发电机的原理，风轮的转速上升速度提高较快（力矩上升速度快），它的发电功率上升速度也相应变快，发电曲线变得饱满。在同样功率下，垂直轴风力发电机的额定风速较现有水平轴风力发电机要小，并且它在低风速运转时发电量也较大。

3.与建筑结合：待定。

4.平均每年每台发电机做功87600千瓦时，转换效率按照17%计算，能发电14892千瓦时。世界总能耗316.4万千瓦时，计划70%风能供电，则需要221.48万千瓦时，所以共需要150台风机。

5.具体型号如下表，采用NE-5k H530plus型号的H型垂直轴风力发电机；按照商家提供的包装尺寸，电机箱：1.08*0.4*0.52=0.2264立方米，叶片箱：2.06*0.26*0.52=0.2785立方米，每台占空间约0.5立方米，150台共需要75立方米的空间。另外，考虑到风机之间的合理间距，每台平均占地面积约7平方米，共需要1059.75平方米的占地面积。 

3⃣️次要能源——太阳能（聚光光伏技术cpv）

1.原因：

东方市日照十分充足，日平均日照时数最多达9.5小时。

2.如何利用：

聚光光伏是通过采用聚光技术，以相对便宜的聚光器来代替昂贵的太阳电池，将太阳光汇聚到太阳电池表面进行发电的一种技术。

第一， CPV技术由于光电转化效率高大约是晶体硅的两倍等特点，是能用于建造大型支撑电源的最理想的太阳能发电技术。

第二，与晶硅和薄膜太阳能发电技术相比，CPV目前3~4美元/Wp的建设成本并无优势，但随着生产规模的扩大、电池效率的提高、聚光模块的改进等，成本会大幅下降，潜在优势大。

第三，同等发电量情况下CPV电厂占地面积小，而且由于跟踪系统的倾角改变，阴影面积改变不影响地面生态。

第四， CPV系统的发电过程中几乎不耗水，仅需少量水用于清洁光伏组件的玻璃外壳，有明显的节水优势。

3.在标准日照条件(1000瓦/平方du米)下，1平方米的聚光光伏板上输出的电功率为130至180瓦，光电转换的效率平均在26%至34%。若按上海平均每年标准日照时间3467.5小时计算，理想条件下，1平方米的聚光光伏板每年至少可以发电780.78度，世界共需要1205.12平方米的聚光光伏板以满足需要。

4⃣️备用能源——海洋能

1.原因：

东方市临海，海洋的能量密度高。

2.如何利用：

SeaGen是世界上第一个大型商业潮汐流发电机，由英国研制，安装于斯特兰福德湾入口附近。这款名为“SeaGen”的新型潮汐能涡轮发电机由一对涡轮组成，每个涡轮直径20米，装机容量达到1.2兆瓦（1000kw），形似倒置的风车，其转子受洋流而驱动，利用洋流发电。

3.经过计算并考虑到能量损耗，每年每台可发电1224万千瓦时，远远大于世界总能耗。作为备用能源，每年预计实际发电47.4万千瓦时即可满足需求。

4.台数：1台；占空间668立方米；

5⃣️能源储蓄（高能量密度锂电池储能以应对能量低谷）

为了储存发电冗余的能量，采用48V 112Ah UPS启动电源磷酸铁锂电池，磷酸铁锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、安全性能好、自放电率小、无记忆效应的优点，以帮助世界平稳度过能量低谷。

产品编号：03EQ121-03

电芯型号：LA26650C/3.2V/3.5Ah 

电池规格：LA26650C-15S32P/48V/112Ah 

标称电压：48V

标称容量：112Ah

充电电压：54V

充电电流：≤20A 

放电电流：40A

瞬间放电电流：250A （-20～+55 ℃）

放电截止电压：37.5V

成品内阻：≤180mΩ

电池重量：65kg

产品尺寸：446*420*218mm（Max）

充电温度：-0～+45℃ 

放电温度：-20～+55 ℃

存储温度：-20～+45 ℃

温度保护：65℃±5℃

电池外壳：冷轧板+喷粉外壳等级

锂电保护：短路保护，过充保护，过放保护，过流保护，温度保护，带有RS485通讯等

应用领域：应用范围广，工业机器设备，军用启动电源等等

6⃣️能耗需求

7⃣️能源供应及设备占地面积统计

8⃣️供能形式— 分布式能源